BIOLOGIA MOLECULAR EM ENDOCRINOLOGIA. Denise Pires de Carvalho Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho / UFRJ

Transcrição

1 BIOLOGIA MOLECULAR EM ENDOCRINOLOGIA Denise Pires de Carvalho Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho / UFRJ

2 DNA Sequência de Nucleotídeos RNA Sequência de Nucleotídeos PROTEÍNA Sequência de Aminoácidos

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4 Purinas Pirimidinas

5 DNA ÁCIDO DESOXIRIBONUCLÉICO PROTEÍNA DNA

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7 TRANSCRIÇÃO A SÍNTESE DE RNA EXON INTRON

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9 O CÓDIGO GENÉTIGO É EM TRIPLETES

10 TRADUÇÃO A síntese de Proteínas

11 BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS Mutações - alterações permanentes no DNA Céls germinativas Céls somáticas

12 Mutações germinativas Mutações somáticas Céls Germinativas Zigoto Mutação Céls Somáticas

13 BASES MOLECULARES DE DOENÇAS COM ALTERAÇÕES GENÔMICAS Mutações - silentes, com ganho ou perda de função 4 genômicas - monossomias, trissomias 4 cromossômicas - rearranjos 4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

14 BASES MOLECULARES DE DOENÇAS Mutações - 4 genômicas - monossomias, trissomias 4 cromossômicas - rearranjos 4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

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17 Alterações Cromossômicas Translocação Deleção Inversão Amplificação

18 BASES MOLECULARES DE DOENÇAS Mutações - 4 genômicas - monossomias, trissomias 4 cromossômicas - rearranjos 4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

19 Alterações Gênicas Thr Ile Arg [ A C C ] [A T T] [A G G] [ A C C ] [G T T] [A G G] Thr Val Arg Mutação missense

20 Alterações Gênicas Thr Gln Arg [ A C C ] [C A G] [A G G] [ A C C ] [U A G] [A G G] Thr STOP Mutação nonsense

21 Deleção de bases Alterações Gênicas... Leu - Val - Val - Thr - Pro... CTC GTG GTG ACC CCT T CTC GTG GT _ ACC CCT T... Leu - Val - Val - Pro - Leu... Frameshift

22 Inserção de bases Alterações Gênicas... Arg - Ile - Ser - Tyr - Gly... CGT ATA TCC TAT GCC CGT ATA TCT ATC CTA TGC... Arg - Ile - Ser - Ile - Leu... Frameshift

23 BASES MOLECULARES Herança Mendeliana Mutações em genes que codificam proteínas estruturais enzimas proteínas que regulam o crescimento celular Herança Multifatorial mais de um gene mutado envolvido fatores ambientais

24 BASES MOLECULARES Mutações em genes que codificam proteínas estruturais enzimas proteínas que regulam o crescimento celular

25 BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS Mutações - alterações permanentes no DNA Céls germinativas Céls somáticas

26 Mutações germinativas Mutações somáticas Céls Germinativas Zigoto Mutação Céls Somáticas

27 Alterações Cromossômicas Fenótipo Normal Perda de heterozigose Fenótipo alterado

28 Mutações germinativas Céls Germinativas Zigoto Mutações somáticas Mutação Céls Somáticas

29 BASES MOLECULARES Fatores Epigenéticos Definição mudança no genoma, herdada, que não envolve mudança no DNA. Mecanismos de imprinting genético: Metilação de citosinas (CpG) origem parental específica e tecido específica. Define silenciamento gênico. PERDA DE IMPRINTING (LOI) X PERDA DE HETEROZIGOSE (LOH)

30 Alterações Cromossômicas Fenótipo Normal Perda de heterozigose Fenótipo alterado

31 Alterações Cromossômicas Imprinting normal Fenótipo Normal Perda de IMPRINTING Fenótipo alterado Gene de supressão tumoral inativação de cópia normal Oncogene ativação de cópia normalmente silenciosa

32 BASES MOLECULARES Outros mecanismos acetilação/desacetilação de histonas HISTONA DESACETILASE HISTONA ACETIL TRANSFERASE Co-repressores Transcrição DNA

33 Silenciamento através de micro RNAs

34 BASES MOLECULARES - Modificações nos produtos gênicos Ganho ou perda de função Superexpressão ou silenciamento

35 BASES MOLECULARES Herança Mendeliana Mutações em genes que codificam proteínas estruturais enzimas proteínas que regulam o crescimento celular Herança Multifatorial mais de um gene mutado envolvido fatores ambientais

36 Ciclando continuamente (céls lábeis) Síntese de DNA S G 1 M G 2 Mitose G o Céls quiescentes (estáveis) Não dividindo (céls permanentes)

37 CONTROLE DO CICLO CELULAR - TUMORIGÊNESE -

38 Ciclinas* / CDKs * Inativam Ativam Rb * Rb- P S FATORES DE CRESCIMENTO (EGF, PDGF,...) G 1 M G 2 Inibidores de CDK e.g. p16, p 27 * G o Estimulam INIBIDORES DE CRESCIMENTO (p53, TGF β,...)

39 TUMORES TIREOIDEANOS ORIGINÁRIOS DAS CÉLULAS FOLICULARES Espectro Diverso Papilífero (75-85 % dos casos) Folicular (10-20% dos casos) Anaplásico (<5% dos casos) Vias alternativas de tumorigênese

40 FATORES DE CRESCIMENTO e carcinogênese Estímulo à proliferação não é suficiente para a progressão tumoral

41 Lesão no DNA Mutações no Genoma Falência no reparo das lesões Ativação de crescimento (oncogenes) Alterações de genes que regulam a apoptose Inativação de genes de supressão tumoral Expressão de produtos gênicos alterados e perda de produtos de genes reguladores Neoplasia Maligna Expansão Clonal Mutações adicionais (progressão) Heterogeneidade

42 CARCINOMA PAPILÍFERO RAS, RET/PTC, BRAF Mutações iniciadoras Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:

43 CARCINOMA PAPILÍFERO RAS, RET/PTC, BRAF Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:

44 Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:

45 TPO? TTFs I - TTFs TSHR NIS I -??? Dedifferentiation Expansão Clonal??

46 TSHR /Gsα ras Nódulos Hiperf. camp Carcinomas Papil e Folic Ret/PTC Braf trk met Via Tirosina Cinase Carcinomas Papilíferos PKC,?? Carcinomas Foliculares Pax 8-PPAR γ

47 NOVAS ABORDAGENS TERAPÊUTICAS - Inibidores de Tirosina Cinase Carcinomas papilífero e medular - Terapia gênica Aumento da expressão de genes com perda de função PPAR γ, PTEN - Terapia de rediferenciação carcinomas avançados Ácido retinóico - Bloqueio da angiogênese Inibidores do receptor de VEGF (VEGFR)

48 Coelho e cols., 2007

49 CARCINOMA PAPILÍFERO RET/PTC, BRAF, RAS - mutações iniciadoras ALVOS MOLECULARES Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:

50 TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares) Coelho e cols., 2007

51 NOVAS DROGAS TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares) - MOTESANIB - SORAFENIB - AXITINIB ~75 % de resposta satisfatória pelo RECIST (6 meses de seguimento- follow up) Recorrência ocorreu na maioria Cohen EE et al, J Clin Oncol Sherman SI et al., N Engl J Med. 2008

52 PROGRESSÃO TUMORAL RELAÇÃO INVERSA ENTRE A CAPTAÇÃO DE IODETO E DE GLICOSE 131 I 18 F- FDG PET NIS immunostaining VIAS INTRACELULARES ENVOLVIDAS?? Min et al., Eur J Nucl Med, 2001

53 NOVAS DROGAS TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares) Coelho e cols.,

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55 JCEM, 2014

56 Inibidor de MAPK (MEK 1 e 2)